精品解析：江西省南昌市南昌新民外语学校2024-2025学年高二下学期4月期中物理试题

新民学校2024—2025学年度第二学期期中考试 高二物理试卷 时间：75分钟 分值100分 一、单选题（每小题4分，共28分） 1. 如图甲所示，每年夏季我国多地会出现日晕现象，日晕是太阳光通过卷层云时，发生折射或反射形成的。在天空出现的半透明薄云里，有许多飘浮在空中的六角形柱状的冰晶体，偶尔它们会整整齐齐地垂直排列在空中，当太阳光射在一个六角形冰柱上，就会发生折射现象。设一束太阳光射到截面为六角形的冰晶上发生折射，其光路图如图乙所示，a、b为其折射出的光线中两种单色光，下列说法正确的是（　　） A. 在冰晶中，a光的折射率较大 B. 在冰晶中，b光的传播速度较大 C. 从同种玻璃中射入空气发生全反射时，a光的临界角较大 D. a、b光在真空中传播时，b光的波长较长 2. 下列关于安培力和洛伦兹力的说法中正确的是（　　） A. 通电导线在磁场中一定受到安培力的作用 B. 带电粒子在磁场中一定受到洛伦兹力的作用 C. 洛伦兹力对运动电荷可能做功 D. 安培力对通电导线可能做功 3. 如图所示，是矩形导线框abcd的对称轴，其左方有垂直于纸面向外的匀强磁场。以下情况中有感应电流产生的是（　　） A. 将abcd向纸外平移 B. 将abcd向上平移 C. 将abcd以cd为轴转动60° D. 将abcd以ab为轴转动60° 4. 如图，第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场（足够大），一对正、负电子分别以相同速度沿与x轴成30°角的方向从原点垂直磁场射入，则正、负电子在磁场中运动时间之比为（　　）（不计电子间的相互作用） A. B. 1∶2 C. D. 2∶1 5. 如图所示，两水平虚线间存在垂直纸面向外的匀强磁场，由粗细均匀的导线围成的正方形线框 abcd 从图中的位置由静止释放，经过一段时间，线框进入磁场，最后离开了磁场，运动中线框ab边始终水平，两虚线间的距离大于正方形的边长，线框进磁场的过程中通过导线截面的电荷量为q1，线框出磁场的过程中通过导线截面的电荷量为q2。下列说法正确的是（　　） A. 线框进入和离开磁场的过程中，线框中的感应电流始终沿顺时针方向 B. 线框进入和离开磁场的过程中，线框受的安培力始终向上 C. 线框经磁场过程中，ab两点间的电势差始终等于感应电动势的 D. 电荷量q1<q2 6. 1801年，托马斯·杨用双缝干涉实验研究了光波的性质。1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果（称洛埃镜实验）。洛埃镜实验的基本装置如图所示，某实验小组利用该实验装置探究光的干涉现象。 单色光源， 发出的光直接照在光屏上，同时 发出的光还通过平面镜 反射在光屏上，从平面镜 反射的光相当于 在平面镜中的虚像发出的，这样就形成了两个一样的相干光源，在光屏上形成明暗相间的条纹。设单色光波长为 、光源 到平面镜的距离为 、到平面镜左端点的水平距离为 ，平面镜左端点到光屏的水平距离为 ，则以下判断正确的是（　　） A. 相邻两条亮纹之间的距离为 B. 相邻两条亮纹之间的距离为 C. 若把平面镜 稍向上平移一点，则相邻两条亮纹的中央间距变大 D. 若把平面镜 稍向右平移一点，则相邻两条亮纹的中央间距变小 7. 如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一根水平放置的金属棒以某一水平速度抛出，金属棒在运动过程中始终保持水平且未离开磁场区域。不计空气阻力，金属棒在运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 感应电动势越来越大 B. 单位时间内，金属棒的动量增量变大 C. 金属棒中的机械能越来越小 D. 单位时间内金属棒扫过的曲面中的磁通量不变 二、多选题（每小题6分，共18分） 8. 如图是质谱仪的工作原理示意图，电荷量相同的带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器，速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片。平板S下方有强度为的匀强磁场。下列表述正确的是（　　） A. 质谱仪是分析同位素的重要工具 B. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里 C. 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的质量越小 D. 能通过狭缝P的带电粒子的速率等于 9. 如图甲所示，导体框架abcd放置于水平面内，ab平行于cd，导体棒MN与两导轨垂直并与导轨接触良好，整个装置放置于垂直框架平面的磁场中（磁场未画出），磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，导体棒始终保持静止。规定竖直向上为磁场正方向，由M到N经过导体棒的感应电流为正方向，导体棒受到水平向右的安培力为正方向，下列图像中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 10. 如图所示是法拉第制作的世界上第一台发电机的模型原理图。把一个半径为r的铜盘放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，使磁感线水平向右垂直穿过铜盘，铜盘安装在水平的铜轴上，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触，G为灵敏电流表，内阻为R，铜盘及其余线路电阻可忽略。现使铜盘按照图示方向以角速度ω匀速转动，则下列说法中正确的是（　　） A. 电流表中的电流方向为由b到a B. C点电势高于D点电势 C. 流过灵敏电流表的电流大小为 D. 若铜盘不转动，使所加磁场磁感应强度均匀增大，在铜盘中可以产生涡旋电流 三、实验题（共18分） 11. 某实验小组的同学为了“探究影响感应电流方向的因素”设计了如图所示的电路，其中部分导线已连接。 （1）为了完成实验，请用笔划线代替导线将电路补充完整________； （2）为了保护电器，电键闭合前，滑动变阻器的滑片P应位于______（选填“最左端”“正中央”或“最右端”）； （3）连接电路后，将线圈M插入线圈N中，发现电键闭合瞬间，灵敏电流计的指针向左发生偏转，经过一段时间电路稳定后，灵敏电流计的指针______（选填“向左”“不发生”或“向右”）偏转；若仅将滑动变阻器的滑片P向左滑动，则灵敏电流计的指针______（选填“向左”、“不发生”或“向右”）偏转。 12. 某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界而aa'和bb'。O为直线AO与aa'的交点。在直线OA上竖直地插上P1、P2两枚大头针。 （1）该同学接下来要完成的必要步骤有 A. 插上大头针P3，使P3仅挡住P2的像 B. 插上大头针P3，使P3挡住P1和P2的像 C. 插上大头针P4，使P4仅挡住P3的像 D. 插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像 （2）下列哪些措施能够提高实验准确程度 。 A. 选用两光学表面间距大的玻璃砖 B. 选用两光学表面平行的玻璃砖 C. 选用粗的大头针完成实验 D. 插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些 （3）该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN'的垂线，垂足分别为C、D点，如图所示，则玻璃的折射率 n=________(用图中线段的字母表示) （4）如图所示，该同学在实验中将玻璃砖界面 aa'和 bb'的间距画得过宽。若其他操作正确，则折射率的测量值________(选填“大于”“小于’或“等于”)准确值。 （5）某同学用类似方法测量玻璃的折射率，在他画出的垂线AB上竖直插上了P1、P2两枚大头针，但在半圆形玻璃砖的右侧区域内，不管眼睛在何处，都无法透过玻璃砖同时看到P1、P2的像，原因是________。 四、解答题（共36分） 13. 如图所示，点光源到水面的距离为，其发出的光照射到水面上点刚好发生全发射，到的距离为，真空中的光速为。求 （1）水的折射率； （2）光从到传播的时间。（结果可用根式表示） 14. 如图，在坐标系内，第一象限有垂直纸面向外的匀强磁场，第二象限有沿轴负方向的匀强电场，电场强度大小为。一质量为、电荷量为的带电粒子从轴上的点以速度沿与轴正方向成角的方向射入磁场，恰好垂直于轴射出磁场进入电场，不计粒子重力，求： （1）粒子在匀强磁场中运动的轨道半径的大小； （2）磁感应强度的大小； （3）粒子从点射入到第二次到达轴的时间。 15. 如图所示，足够长光滑导轨倾斜放置，导轨平面与水平面夹角，导轨间距，其下端连接一个定值电阻，其它电阻不计。两导轨间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度。一质量为的导体棒ab垂直于导轨放置，现将导体棒由静止释放，取重力加速度，。 （1）求导体棒下滑的最大速度； （2）求ab棒下滑过程中电阻R消耗的最大功率； （3）若导体棒从静止下滑2m加速到 的过程中，求R产生的热量Q和通过R的电量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 新民学校2024—2025学年度第二学期期中考试 高二物理试卷 时间：75分钟 分值100分 一、单选题（每小题4分，共28分） 1. 如图甲所示，每年夏季我国多地会出现日晕现象，日晕是太阳光通过卷层云时，发生折射或反射形成的。在天空出现的半透明薄云里，有许多飘浮在空中的六角形柱状的冰晶体，偶尔它们会整整齐齐地垂直排列在空中，当太阳光射在一个六角形冰柱上，就会发生折射现象。设一束太阳光射到截面为六角形的冰晶上发生折射，其光路图如图乙所示，a、b为其折射出的光线中两种单色光，下列说法正确的是（　　） A. 在冰晶中，a光的折射率较大 B. 在冰晶中，b光的传播速度较大 C. 从同种玻璃中射入空气发生全反射时，a光的临界角较大 D. a、b光在真空中传播时，b光的波长较长 【答案】C 【解析】 【详解】A．设入射角为，折射角为，由图乙可知，a光和b光入射角相同，a光折射角大于b光折射角，根据 可知，a光折射率小于b光折射率，A错误； B．b光折射率大，又因为 所以a光在冰晶中的传播速度大，B错误； C．根据临界角公式 b光折射率大，所以a光的临界角大于b光的临界角，C正确； D．由于a光折射率小于b光折射率，因此a光频率小于b光频率,根据 可知a光的波长大于b光的波长，D错误。 故选C。 2. 下列关于安培力和洛伦兹力的说法中正确的是（　　） A. 通电导线在磁场中一定受到安培力的作用 B. 带电粒子在磁场中一定受到洛伦兹力的作用 C. 洛伦兹力对运动电荷可能做功 D. 安培力对通电导线可能做功 【答案】D 【解析】 【详解】A．当电流方向与磁场方向平行时，通电导线不受安培力作用，故A错误； B．当带电粒子运动方向与磁场方向在同一直线上时，带电粒子不受洛伦兹力，故B错误； C．洛伦兹力总垂直于电荷运动方向，在洛伦兹力方向上，粒子位移为零，因此洛伦兹力对运动电荷不做功，故C错误； D．通电导线在安培力方向上运动时，安培力对导线做功，故D正确； 故选D。 3. 如图所示，是矩形导线框abcd的对称轴，其左方有垂直于纸面向外的匀强磁场。以下情况中有感应电流产生的是（　　） A. 将abcd向纸外平移 B. 将abcd向上平移 C. 将abcd以cd为轴转动60° D. 将abcd以ab为轴转动60° 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于磁场为匀强磁场，将abcd 向纸外平移，其磁通量都不变化，因此不会产生感应电流，故A错误； B．由于磁场为匀强磁场，将abcd 向上平移，其磁通量都不变化，因此不会产生感应电流，故B错误； C．将abcd以cd为轴转动60°，线圈的磁通量将发生变化，因此有感应电流产生，故C正确； D．将abcd以ab为轴转动60°，穿过线圈的磁通量不变化，不产生感应电流，故D错误。 故选C。 4. 如图，第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场（足够大），一对正、负电子分别以相同速度沿与x轴成30°角的方向从原点垂直磁场射入，则正、负电子在磁场中运动时间之比为（　　）（不计电子间的相互作用） A. B. 1∶2 C. D. 2∶1 【答案】D 【解析】 【详解】设电子电荷量为e，质量为m，运动半径为r，则根据和可得，若电子在磁场中转过的圆心角为α，则电子在磁场中运动时间为，即t与α成正比。正、负电子的运动轨迹分别如图中1、2所示，根据几何关系可知正、负电子转过的圆心角之比为2∶1，所以在磁场中运动的时间之比为2∶1，故D正确。故选D。 5. 如图所示，两水平虚线间存在垂直纸面向外的匀强磁场，由粗细均匀的导线围成的正方形线框 abcd 从图中的位置由静止释放，经过一段时间，线框进入磁场，最后离开了磁场，运动中线框ab边始终水平，两虚线间的距离大于正方形的边长，线框进磁场的过程中通过导线截面的电荷量为q1，线框出磁场的过程中通过导线截面的电荷量为q2。下列说法正确的是（　　） A. 线框进入和离开磁场的过程中，线框中的感应电流始终沿顺时针方向 B. 线框进入和离开磁场的过程中，线框受的安培力始终向上 C. 线框经磁场过程中，ab两点间的电势差始终等于感应电动势的 D. 电荷量q1<q2 【答案】B 【解析】 【详解】A．由楞次定律可知，线框进入磁场的过程中，线框中的感应电流沿顺时针方向，线框出磁场的过程中，线框中的感应电流沿逆时针方向，故A错误； B．由左手定则可知，线框进入磁场的过程中，线框的ab边所受的安培力向上，线框出磁场过程中，线框的cd边所受的安培力向上，即线框进出磁场的过程中，所受的安培力均向上，故B正确； C．线框进入磁场的过程中，ab边相当于电源，ab两点间的电势差 线框离开磁场的过程中，cd边相当于电源，ab两点间的电势差为 全部在磁场中感应电流为0，ab和cd切割产生的电动势抵消，ab点间电势差为 故C错误； D．设线框的边长为，线框在进入磁场和离开磁场的过程中，由法拉第电磁感应定律 由闭合电路欧姆定律 又 整理得 显然线框进出磁场的过程中流过某截面的电荷量相等，即 故D错误。 故选B。 6. 1801年，托马斯·杨用双缝干涉实验研究了光波的性质。1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果（称洛埃镜实验）。洛埃镜实验的基本装置如图所示，某实验小组利用该实验装置探究光的干涉现象。 单色光源， 发出的光直接照在光屏上，同时 发出的光还通过平面镜 反射在光屏上，从平面镜 反射的光相当于 在平面镜中的虚像发出的，这样就形成了两个一样的相干光源，在光屏上形成明暗相间的条纹。设单色光波长为 、光源 到平面镜的距离为 、到平面镜左端点的水平距离为 ，平面镜左端点到光屏的水平距离为 ，则以下判断正确的是（　　） A. 相邻两条亮纹之间的距离为 B. 相邻两条亮纹之间的距离为 C. 若把平面镜 稍向上平移一点，则相邻两条亮纹的中央间距变大 D. 若把平面镜 稍向右平移一点，则相邻两条亮纹的中央间距变小 【答案】C 【解析】 【详解】AB．相邻两条亮纹的中央间距即干涉条纹间距 题意可知， 相邻两条亮纹之间的距离为 故AB错误； CD．若把平面镜M稍向上平移一点，即减小双缝间距d，则相邻两条亮纹的中央间距变大；若把平面镜M稍向右平移一点，双缝间距d和双缝到光屏的距离都不变，则相邻两条亮纹的中央间距不变。故C正确，D错误。 故选C。 7. 如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一根水平放置的金属棒以某一水平速度抛出，金属棒在运动过程中始终保持水平且未离开磁场区域。不计空气阻力，金属棒在运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 感应电动势越来越大 B. 单位时间内，金属棒的动量增量变大 C. 金属棒中的机械能越来越小 D. 单位时间内金属棒扫过的曲面中的磁通量不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．金属棒在运动过程中切割磁感线，会产生感应电动势，根据公式 可知其中的速度v是金属棒的水平分速度，由于不存在闭合回路，所以金属棒中没有感应电流，也就不会受到安培力的作用，棒在水平方向做匀速运动，故感应电动势的大小是不变的金属棒做平抛运动，水平速度不变，则金属棒中的感应电动势不变，故A错误； B．根据动量定理可知，金属棒在单位时间内的动量增量等于重力，故B错误； C．金属棒在运动过程只有重力做功，则机械能守恒，故C错误； D．单位时间内ab的水平位移为v0，则扫过的曲面中的磁通量保持不变，故D正确； 故选D。 二、多选题（每小题6分，共18分） 8. 如图是质谱仪的工作原理示意图，电荷量相同的带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器，速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片。平板S下方有强度为的匀强磁场。下列表述正确的是（　　） A. 质谱仪是分析同位素的重要工具 B. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里 C. 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的质量越小 D. 能通过狭缝P的带电粒子的速率等于 【答案】AC 【解析】 【详解】A．进入的粒子 即满足 知道粒子电量后，便可求出m的质量，所以质谱仪可以用来分析同位素，故A正确； B．根据加速电场，可知粒子带正电，则受电场力向右，所以洛伦兹力向左，由左手定则可判断磁场方向垂直纸面向外，故B错误； C．由 知R越小，荷质比越大，当电量相同时，则粒子的质量越小，C正确； D．能通过狭缝P的带电粒子满足qE＝qvB 得 故D错误； 故选AC。 9. 如图甲所示，导体框架abcd放置于水平面内，ab平行于cd，导体棒MN与两导轨垂直并与导轨接触良好，整个装置放置于垂直框架平面的磁场中（磁场未画出），磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，导体棒始终保持静止。规定竖直向上为磁场正方向，由M到N经过导体棒的感应电流为正方向，导体棒受到水平向右的安培力为正方向，下列图像中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．从上往下看，第1s内，磁场垂直纸面向里且磁感应强度降低，根据楞次定律产生顺时针的电流，故电流为负；第2s内，磁场垂直纸面向外且磁感应强度升高，根据楞次定律产生顺时针的电流，故电流为负；第3s内，磁场垂直纸面向外且磁感应强度降低，根据楞次定律产生逆时针的电流，故电流为正；第4s内，磁场垂直纸面向里且磁感应强度升高，根据楞次定律产生逆时针的电流，故电流为正，又因 图像斜率恒定，所以电动势恒定，所以电流恒定，A正确，B错误； CD．第1s内，根据左手定则，安培力方向向右；第2s内，根据左手定则，安培力方向向左；第3s内，根据左手定则，安培力方向向右；第4s内，根据左手定则，安培力方向向左，又因 所以电流恒定，磁感应强度的变化引起安培力大小的变化，C错误，D正确。 故选AD。 10. 如图所示是法拉第制作的世界上第一台发电机的模型原理图。把一个半径为r的铜盘放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，使磁感线水平向右垂直穿过铜盘，铜盘安装在水平的铜轴上，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触，G为灵敏电流表，内阻为R，铜盘及其余线路电阻可忽略。现使铜盘按照图示方向以角速度ω匀速转动，则下列说法中正确的是（　　） A. 电流表中的电流方向为由b到a B. C点电势高于D点电势 C. 流过灵敏电流表的电流大小为 D. 若铜盘不转动，使所加磁场磁感应强度均匀增大，在铜盘中可以产生涡旋电流 【答案】ACD 【解析】 【详解】AB．根据右手定则，电流表中的电流方向为由b到a，盘边缘为电源正极，中心为负极，C点电势低于D点电势，故A正确，B错误； C．回路中的感应电动势为 流过灵敏电流表的电流大小为 故C正确； D．若铜盘不转动，使所加磁场强度均匀增大，在铜盘中产生感生环形电场，使铜盘中的自由电荷在电场力作用下定向移动，在铜盘中形成涡旋电流，故D正确。 故选ACD。 三、实验题（共18分） 11. 某实验小组的同学为了“探究影响感应电流方向的因素”设计了如图所示的电路，其中部分导线已连接。 （1）为了完成实验，请用笔划线代替导线将电路补充完整________； （2）为了保护电器，电键闭合前，滑动变阻器的滑片P应位于______（选填“最左端”“正中央”或“最右端”）； （3）连接电路后，将线圈M插入线圈N中，发现电键闭合瞬间，灵敏电流计的指针向左发生偏转，经过一段时间电路稳定后，灵敏电流计的指针______（选填“向左”“不发生”或“向右”）偏转；若仅将滑动变阻器的滑片P向左滑动，则灵敏电流计的指针______（选填“向左”、“不发生”或“向右”）偏转。 【答案】（1）见解析 （2）最右端 （3） ①. 不发生 ②. 向左 【解析】 【小问1详解】 完整实物连线如图所示 【小问2详解】 为了保护电器，电键闭合前，滑动变阻器的滑片P应位于最右端，使滑动变阻器接入电路阻值最大。 【小问3详解】 [1]连接电路后，将线圈M插入线圈N中，发现电键闭合瞬间，穿过线圈M的磁通量增加，灵敏电流计的指针向左发生偏转，经过一段时间电路稳定后，穿过线圈M的磁通量不变，线圈M不产生感应电流，灵敏电流计的指针不发生偏转； [2]若仅将滑动变阻器的滑片P向左滑动，滑动变阻器接入电路阻值减小，通过线圈N的电流增大，穿过线圈M的磁通量增加，则灵敏电流计的指针向左偏转。 12. 某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界而aa'和bb'。O为直线AO与aa'的交点。在直线OA上竖直地插上P1、P2两枚大头针。 （1）该同学接下来要完成的必要步骤有 A. 插上大头针P3，使P3仅挡住P2的像 B. 插上大头针P3，使P3挡住P1和P2的像 C. 插上大头针P4，使P4仅挡住P3的像 D. 插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像 （2）下列哪些措施能够提高实验准确程度 。 A. 选用两光学表面间距大的玻璃砖 B. 选用两光学表面平行的玻璃砖 C. 选用粗的大头针完成实验 D. 插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些 （3）该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN'的垂线，垂足分别为C、D点，如图所示，则玻璃的折射率 n=________(用图中线段的字母表示) （4）如图所示，该同学在实验中将玻璃砖界面 aa'和 bb'的间距画得过宽。若其他操作正确，则折射率的测量值________(选填“大于”“小于’或“等于”)准确值。 （5）某同学用类似方法测量玻璃的折射率，在他画出的垂线AB上竖直插上了P1、P2两枚大头针，但在半圆形玻璃砖的右侧区域内，不管眼睛在何处，都无法透过玻璃砖同时看到P1、P2的像，原因是________。 【答案】（1）BD （2）AD （3） （4）小于 （5）见解析 【解析】 【小问1详解】 该同学接下来要完成的必要步骤有：插上大头针P3，使P3挡住P1和P2的像; 插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像，BD正确，AC错误。 故选BD。 【小问2详解】 测玻璃的折射率关键是根据入射光线和出射光线确定在玻璃中的传播光线，因此选用光学表面间距适当大的玻璃砖以及使插在玻璃砖同侧的两枚大头针的距离大一些都有利于提高实验准确程度，减小误差；两光学表面是否平行不影响折射率的测量，为减小误差，应选用细长的大头针，AD正确，BC错误。 故选AD。 【小问3详解】 根据折射定律得玻璃砖的折射率 【小问4详解】 在图示中的画法，会导致 偏大，故折射率偏小。 【小问5详解】 光线垂直进入玻璃砖后到达圆弧面上的入射角大于临界角，发生了全反射现象，光线不能从圆弧面射出。 四、解答题（共36分） 13. 如图所示，点光源到水面的距离为，其发出的光照射到水面上点刚好发生全发射，到的距离为，真空中的光速为。求 （1）水的折射率； （2）光从到传播的时间。（结果可用根式表示） 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 发出的光照射到水面上点刚好发生全发射，则在点入射角等于发生全反射的临界角，根据几何关系可得 解得 根据全反射临界角公式 解得水的折射率 【小问2详解】 光线在水中的传播速度为 从 到传播所需时间 解得 14. 如图，在坐标系内，第一象限有垂直纸面向外的匀强磁场，第二象限有沿轴负方向的匀强电场，电场强度大小为。一质量为、电荷量为的带电粒子从轴上的点以速度沿与轴正方向成角的方向射入磁场，恰好垂直于轴射出磁场进入电场，不计粒子重力，求： （1）粒子在匀强磁场中运动的轨道半径的大小； （2）磁感应强度的大小； （3）粒子从点射入到第二次到达轴的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在磁场中的运动情况如图所示。 由几何关系得 解得 【小问2详解】 根据洛伦兹力提供向心力有 解得 【小问3详解】 粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期 粒子在磁场中运动的时间 粒子从轴进入电场至速度为0的过程中，可得 又有 解得 粒子从点射入到第二次到达轴的时间 15. 如图所示，足够长光滑导轨倾斜放置，导轨平面与水平面夹角，导轨间距，其下端连接一个定值电阻，其它电阻不计。两导轨间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度。一质量为的导体棒ab垂直于导轨放置，现将导体棒由静止释放，取重力加速度，。 （1）求导体棒下滑的最大速度； （2）求ab棒下滑过程中电阻R消耗的最大功率； （3）若导体棒从静止下滑2m加速到 的过程中，求R产生的热量Q和通过R的电量。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 最大速度时，合力为零，根据平衡条件可得 解得 闭合电路欧姆定律可得 根据法拉第电磁感应定律有 解得 【小问2详解】 当速度最大时，感应电流最大，电功率最大，根据电功率的计算公式可得 【小问3详解】 根据题意，由能量守恒定律有 解得 通过R的电量 又有 则有 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $